Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Lənkəran Dövlət Universiteti

Liqnin və onun əhəmiyyəti. Flavonoidlər və dubil maddələri.Torpaq piqmentləri.



Liqnin : Liqnin əhəmiyyəti birinci ondan ibarətdir ki , o qeyri-spesifiki birləşmələrin dağılmasına qarşı çox davamlıdır, ikinci benzol nüvəsinə malik olmaqla, propan zəncirlərini, hidroksil və metoksil qruplarını əvəz edə bilir. Karbon skeletli belə nüvə aromatik skeletli məhsullarla birlikdə humus turşularının quruluşunu poza bilirlər.
Liqninin makromolekulunun əsasında elementar qruplar tipi C₆C₃ durur ki , bunu da fenilpropan adlandırırlar :


Üzvi qalıqların kimyəvi tərkibi, %
Cədvəl-1

Orqanizmlər	Kül	Zülallar və onlara yaxın maddələr	Sulu karbonlar		Liqnin	Lipidlər və dubil maddələri
			Hemisüllüloza, pektin maddələri	Sellüloza
Bakteriyalar	2-10	40-70	Var	Yox	0	1-40
Yosunlar	20-30	10-15	50-60	5-10	0	1-3
Şibyələr	2-6	3-5	60-80	5-10	8-10	1-3
Mamırlar	3-10	5-10	30-60	15-25	-	5-10
Qıjıkimilər	6-7	4-5	20-30	20-30	20-30	2-10
Iynəyarpaqlılar oduncağı	0.1-1	0.5-1	15-25	45-50	25-30	2-12
Iynələri	2-5	3-8	15-20	15-20	20-30	5-20
Yarpaqlar oduncağı	0.1-1	0.5-1	20-30	40-50	20-25	5-15
Yarpaqlar	3-8	4-10	10-20	15-25	20-30	5-15
Çoxillik otlar
Dənlilər	5-10	5-12	25-35	25-40	15-20	2-10
Ləpəlilər	5-10	15-25	15-25	25-30	15-20	2-10

H₂C



HC

HC




O

Bu aromatik həlqədə əvəzedici kimi OH , CO- , -OCH₃ atomları və qrupları ; propan zəncirində isə -OH, -O- , =C=O və s. iştirak edirlər.

Bir qrup alimlər göstərirlər ki , liqninin sələfləri və struktur qrupları kimi üç növ spirt və onların qalıqları çıxış edə bilər : n-kumar spirti (I) , koniferil spirti (II) , sinap spirti (III)
CH₂OH CH₂OH CH₂OH


CH CH CH


CH CH CH


OCH₃

OH OH H₂CO OH OCH₃ OCH₃

I II III
Liqnində müxtəlif mənşəli struktur vahidlərinin nisbəti eyni deyildir. Belə ki, iynəyarpaqlı bitkilərin oduncağında koniferil struktura, enliyarpaqlılarda sinap , ot bitkilərində isə n-kumar strukturası üstünlük təşkil edir.

Liqnin yaxşı humifiksiya olunur , belə ki , onun transformasiyası makromolekulların hissəciklərə ayrılması yolu ilə başlayaraq monomerlərə qədər düşməsi ilə nəticələnir. Liqnin humifikasiyaya uğradığı andan onun tərkibində karbonun miqdarı 62-65% -dən 59-60% -ə , hidrogeninki isə 6-6,5%-dən 5,5-6,0 %-ə düşür. Ən kəskin surətdə azalan metoksil qruplarının OCH₃ miqdarıdır – 11-12 % -dən 7-8% qədər müşahidə olunur. Humifikasiya prosesinin elementar xarakterik xüsusiyyətlərindən biri demetilləşməsidir. Bu zaman hidroksillərin də miqdarı 6-7%-dən 5-6% -ə qədər azalır.
Karboksil qrupunun və azotun miqdarının kəmiyyətcə dəyişilməsi bu proses üçün xarakterikdir. Liqninin humifikasiyasının ilkin stadiyasında karboksil qrupunun – COOH miqdarı o qədər də çox olmur, 80-100 mq-ekv/ 100 q. Kation mübadilə tutumu isə 30-50 mq-ekv / 100 q ancaq olur. Həm də neytral reaksiyalı mühitdə karboksil qrupunun hamısı kation mübadiləsində iştirak etmir.
Humifikasiyanın inkişaf ölçüsünə görə - COOH qrupunun sayı 140-160 mq-ekv/100 q artıq olar ki , bu da humin turşularının tərkibindəki karboksil qruplarının ölçüsünə uyğun gəlir. Mikrob parçalanması və küləşin humifikasiyası liqninin tərkibində azotun miqdarının sürətlə artmasına səbəb olur. Humifikasiyanın uzun müddət davam etməsindən sonra liqnində 3-3,5% qədər azot toplanır ki , bu da humus turşularındakı miqdarına uyğun gəlir. Liqninin humifikasiya prosesində azot əsasən “hidrolizolunmayan” azotun hesabına toplanır , hansı ki , bu zaman ammonium azotunun və λ – aminturşusu azotunun miqdarı 2-3 dəfə azalır. Liqninin ikinci transformasiya yolu monomerlərə qədər parçalanmasıdır ki , bu da parçalanma məhsullarının demetilləşməsi və oksidləşməsi ilə müşayiət olunur. Bu məhsulların tərkibi çox müxtəlifdir. Bunların ümumi tərkibinə görə yumşaq qələvi yaxud turşu hidrolizi zamanı liqnindən ayrılan aromatik təbiətli, aşağımolekullu birləşmələr haqqında mühakimələr söyləmək olar.
Müxtəlif cür fenol məhsulları torpaq mikroorqanizmləri tərəfindən buraxılır və bu mühitdə qallin (I) və piroqallin (II) turşuları yaranır.
COOH


OH OH OH OH

OH OH
I Qallin II piroqallin

Liqninin parçalanması zamanı yaranan aşağımolekullu məhsullar , asanlıqla kondensasiya və polimerləşmə reaksiyalarına girərək, tünd rəngli maddələr əmələ gətirir ki , bunlar da humus turşularına çox bənzəyirlər. Bu reaksiyalarda aminturşuları və başqa azottərkibli birləşmələr iştirak edirlər. Belə ki , fenoloksidaz iştirak etməklə pirokatexin aminturşuları ilə qarşılıqlı təsirə girən zaman azot atomu həlqədə karbon atomu ilə əlaqəyə girir. Fenolun xinona qədər oksidləşməsi baş verir və amin turşularının ikinci molekulunda deaminləşmə və dekarboksilləşmə prosesi başlayır.
Fenol reaksiyalarının mühüm əhəmiyyəti ondadır ki , heterotsiklik kondensasiyası məhsullarının yaranmasında azot atomu vasitəsilə tsikldə qapanmalar əmələ gətirir.
Məsələn , aminfenollar oksidləşdiricilərin iştirakı sayəsində polimer strukturaya kondensasiya olunur yaxud fenazin əmələ gətirirlər.
Başqa bir misal kimi 4- amin katexolin kondensasiyasını göstərə bilərik :
OH OH N O
OH

H₂N O N OH

Yuxarıda göstərilən reaksiyada azotun iştirakı ilə humin turşuları molekullarının formalaşma mexanizmi təsvir olunur.